JP2010164913A

JP2010164913A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2010164913A
Application number: JP2009009237A
Authority: JP
Inventors: Hajime Koyama; 一小山; Katsuhiro Echigo; 勝博越後; Takahiro Tamiya; 孝弘田宮
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2010-07-29

Abstract

【課題】トナー軟化フィルミング問題等の、昇温に伴い発生し易くなる問題が抑制された画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体と該像担持体上に着色粒子からなる乾式加熱定着トナーを含む現像剤を用いて画像を形成する手段と、該像担持体上に形成された画像を最終出力する転写材に転写する前に少なくとも一段以上の中間転写体に電界で転写する手段を有し、中間転写体のうちの最終段の中間転写体が厚さ方向に外周面側から表面層501、中間層502及び基層503の少なくとも三層の積層構造を有し、表面層501が周方向に伸縮性を有し、中間層502が周方向及び厚さ方向に伸縮性を有し、基層503が中間層502より伸縮性が少ないか非伸縮性であって、最終出力する転写材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段を備えた乾式画像形成装置において、中間転写体の表面層501及び中間層502の少なくとも一方にエアロジェルを含ませた画像形成装置である。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等において中間転写体を使用する、プリンタ、ファックス、複写機等のカラー画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写機等のカラー画像形成装置において用いる転写ベルトとしては種々のものが提案されている。特許文献１には、文字中抜けや虫食い等の異常画像の発生を抑制すべく三層構造にした場合に、その三層構造を構成する中間層と基層との界面における剥離を防止して長寿命化を図ることができる転写ベルト、並びにその転写ベルトを用いた転写装置及び画像形成装置が開示されている。具体的には、転写ベルトが、厚さ方向に外周面側から表面層、中間層及び基層の三層構造を有し、表面層は周方向に伸縮性を有し、中間層は周方向及び厚さ方向に伸縮性を有し、基層は非伸縮性を有すること、基層と中間層との界面部は、互いに接触対向する各層の表面に形成された凹凸が互いに嵌合して食い込むように形成されていること、この転写ベルトの中間層の厚さをｔ［μｍ］としたとき、基層の中間層側の表面の粗さの最大高さＲｚ［μｍ］は、３≦Ｒｚ＜（ｔ／２）の範囲にあるのが好ましいことが記載されている。
しかしながら、弾性を有する積層の中間転写ベルトは厚く熱容量が大きいので、両面コピー等で定着熱が紙→中間転写ベルトを経由によるクリーニングや感光体、現像等への伝熱が、温度上昇に伴うクリーニング部材の柔軟化によるクリーニング性能低下、トナー温度上昇、軟化による現像剤劣化、感光体へのトナーフィルミング問題に大きな影響を及ぼしていると考えられる。
また、特許文献２には、弾性基体表面に形成されるフッ素樹脂層のクラック発生が有効に抑制され、クリーニング不良などによる画像不良を有効に防止することが可能な中間転写体が開示されている。具体的には、弾性ベルトと、該弾性ベルトの表面に設けられたシリコーン−アクリル共重合樹脂層と、該シリコーン−アクリル共重合樹脂層２に形成されたフッ素樹脂含有の表面層とからなる中間転写体が記載されている。
特許文献１、２で開示されている弾性を有する積層の中間転写ベルトは、厚く熱容量が大きいので、両面コピー等で定着熱が紙→中間転写ベルトを経由によるクリーニングや感光体、現像等への伝熱が、温度上昇に伴うクリーニング部材の柔軟化によるクリーニング性能低下、トナー温度上昇、軟化による現像剤劣化、感光体へのトナーフィルミング問題に大きな影響を及ぼしていると考えられる。

特許文献３には、高速時においても、転写定着ベルトの温度が上昇することを抑え、定着後のトナーと転写定着ベルトの分離性を向上させ、さらに高画質な画像形成を可能にする定着装置が開示されている。具体的には、中間転写体から画像を転写される転写定着ベルトと、転写定着ベルト上の画像を加熱する転写定着ローラと、転写定着ベルトを挟んで前記転写定着ローラを加圧し、前記転写定着ベルトとの間でニップ部Ｎを形成する加圧ローラとを備える定着装置において、ニップ部Ｎと、その下流の前記転写定着ベルトから用紙が分離される分離部Ｓとの間に前記転写定着ベルトを冷却する冷却装置を有する構成が記載されている。
特許文献３の画像形成装置においては、定着熱が紙→中間転写ベルトを経由によるクリーニングや感光体、現像等への伝熱を阻止する冷却装置は必須であり、この冷却装置が省スペース化の障害になっていると考えられる。
特許文献４には、機内の熱排出を効率よく行い、作成画像の不良を少なくすることができ、後処理装置を取り付けても十分な冷却を行うことができるようにした画像形成装置の冷却装置が開示されている。具体的には、作像部と、中間転写ユニットと、両面ユニットと、定着ユニットと、排紙ユニットと、書込ユニットと、読取ユニットとを備えた画像形成装置の冷却装置を排紙ユニット下流側の前後側板内側位置に排熱ファンを設け、画像形成装置を形成する筐体の前側板の内側及び後側板の内側に層状の気流を形成するものとした構成が記載されている。また、画像形成装置は後処理装置を取り付け可能であり、該後処理装置は取り外した前記排熱ファンを取り付け可能に構成した。
特許文献４の画像形成装置においては、排熱ファンやダクトを有する冷却装置が、装置全体の省スペース化の障害になっていると考えられる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、トナー軟化フィルミング問題等の、昇温に伴い発生し易くなる問題が抑制された画像形成装置を提供することを目的とする。

すなわち、以下の１ないし１２の発明によって、上記課題は解決される。
１．像担持体と該像担持体上に着色粒子からなる乾式加熱定着トナーを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成手段と、該像担持体上に形成された画像を最終出力する転写材に転写する前に少なくとも一段以上の中間転写体に電界で転写する転写手段を有し、該中間転写体のうちの最終段の中間転写体が厚さ方向に外周面側から表面層、中間層及び基層の少なくとも三層の積層構造を有し、前記表面層が周方向に伸縮性を有し、前記中間層が周方向及び厚さ方向に伸縮性を有し、前記基層が中間層より伸縮性が少ないか非伸縮性の中間転写体であって、最終出力する転写材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段を備えた乾式画像形成装置において、前記中間転写体の表面層及び中間層の少なくとも一方にエアロジェルを含ませたことを特徴とする画像形成装置である。
２．像担持体と該像担持体上に着色粒子からなる乾式加熱定着トナーを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成手段と、該像担持体上に形成された画像を最終出力する転写材に転写する前に少なくとも一段以上の中間転写体に転写する転写手段を有し、該中間転写体のうちの最終段の中間転写体が厚さ方向に外周面側から表面層、中間層及び基層の少なくとも三層の積層構造を有し、前記表面層が周方向に伸縮性を有し、前記中間層が周方向及び厚さ方向に伸縮性を有し、前記基層が中間層より伸縮性が少ないか非伸縮性の中間転写体であって、中間転写体の少なくとも一つにトナー像が転写された後に表面を冷却する冷却手段と、最終出力する転写材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段とを備えた乾式画像形成装置において、前記中間転写体の表面層及び中間層の少なくとも一方にエアロジェルを含ませたことを特徴とする画像形成装置である。
３．前記エアロジェルを含む中間転写体に転写部で加える圧力が０．００１〜２８ＭＰａであることを特徴とする前記1又は２に記載の画像形成装置である。
４．前記エアロジェルを含む層の熱抵抗値が２ｍ^２・Ｋ／Ｗ以上であることを特徴とする前記1ないし３のいずれかに記載の画像形成装置である。
５．前記エアロジェルを含む中間転写体の表層の押し込み深さ１０μｍ時のユニバーサル硬さが３Ｎ／ｍｍ^２以下であることを特徴とする前記1ないし４のいずれかに記載の画像形成装置である。
６．前記エアロジェルを含む層の無加圧状態における空気（空隙）の占める体積占有率が３０％以上であることを特徴とする前記1ないし５のいずれかに記載の画像形成装置である。
７．前記エアロジェルが、該エアロジェルを含有する層に含ませる前に疎水化処理を施してあることを特徴とする前記1ないし６のいずれかに記載の画像形成装置である。
８．前記エアロジェルが含有する層がマルチフィラメント構造であることを特徴とする前記1ないし７のいずれかに記載の画像形成装置である。
９．前記エアロジェルがシリカエアロジェルであることを特徴とする前記1ないし８のいずれかに記載の画像形成装置である。
１０．前記エアロジェルがカーボンエアロジェルであることを特徴とする前記1ないし８のいずれかに記載の画像形成装置である。
１１．前記エアロジェルが少なくともシリカエアロジェルとカーボンエアロジェルを含む二種以上のエアロジェルの混合エアロジェルであることを特徴とする前記1ないし８のいずれかに記載の画像形成装置である。
１２．発熱源の近傍又は接触する位置で移動させるベルト部材中にエアロジェルを含ませたことを特徴とするベルトである。

エアロジェルは転写ニップ圧のような加圧力を受けて縮変形しても優れた断熱効果を有するので、中間転写体が、定着の熱を直接的又は間接的に受ける可能性がある構成の場合、定着の熱を受け難くなり、またエアロジェルを含ませた層のエアロジェルと樹脂の結束力が強く張力や圧縮に対する強度が増すという効果を奏する。
その結果、定着の熱が中間転写体表面を介在して、中間転写体自体の下層部分（中間転写体の基体部分）、転写体クリーニング部材、感光体（現像後トナー像の担持体）等の部材に伝わりにくくなりクリーニング部材剛性低下によるクリーニング不良問題、トナー軟化フィルミング問題等の昇温に伴い発生し易くなる問題を抑制できる。
また、非平滑転写材（例：エンボス加工紙、更紙）への転写ムラ防止に優位な弾性中間転写体を用いた画像形成装置における定着前トナー像担持体、クリーニング部材の高耐久化を図ることができる。

本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。本発明に係る中間転写ベルトの実施形態を示す概略断面図である。エアロジェルを含有するマルチフィラメント構造を示す画像である。

以下に、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における実施の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
図１は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。図１において、１００は複写装置本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は複写装置本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。複写装置本体１００には、潜像担持体としての感光体４０の周囲に帯電、現像、クリーニング等の電子写真プロセスを実行する各手段を備えた画像形成手段１８を、４つ並列にしたタンデム型画像形成装置２０が備えられている。

原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第一走行体３３および第二走行体３４を走行する。そして、第一走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体３４に向け、第二走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。

そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２２との間にシートを送り込み、二次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
ここに示した画像形成装置は、４本のドラム状の感光体より成る像担持体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０ＢＫ（感光体４０が図示してあるが、左側から順に４０Ｙ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫ）を有し、その各像担持体の周面には、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。かかる像担持体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０ＢＫに対向して、中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、無端ベルトより成り、非平滑表面のあるシートへの転写で該シートとの密着が良好になり易い様な表面の軟らかさが得られる弾性層を有し、且一部に断熱性の良いエアロジェルを含む。この中間転写ベルト１０は、主にローラ１４、１５、及び二次転写対向ローラ１６に巻き掛けられて、更に、一次転写ローラ６２、二次転写ベルト２４、中間転写ベルトクリーニング装置１７、及び像担持体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０ＢＫの表面に接触しながら、図１における時計方向に回動走行駆動され、像担持体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０ＢＫ上のトナー像が中間転写ベルト１０上に重ねて一次転写される。

一次転写されたトナー像は、更に、二次転写ベルト２４、二次転写ローラ２３、二次転写対向ローラ１６、及び中間転写ベルト１０で形成する二次転写ニップ部で、給紙ローラ４２や分離ローラ５２によって給紙されたシートに二次転写される。
画像転写後のシートは、二次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、再び定着装置２５へと送り込み、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。ここで、定着装置２５は、定着ベルト２６に加圧ローラを押し当てた構成を有する。
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム型画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。

像担持体４０Ｙにトナー像を形成する構成を説明する。この像担持体４０Ｙは図１における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電ローラ（像担持体４０Ｙの上部に図示したローラ）によって像担持体４０Ｙが所定の極性に帯電される。ここでは、この帯電極性がマイナス極性であるとする。次いで、像担持体４０Ｙの帯電面に露光装置２１から出射する光変調された書き込み光Ｌ（図１の例ではレーザ光）が照射され、この書き込み光によって像担持体４０Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が反転現像方式の現像装置４Ｙ（像担持体４０Ｙの左側に図示した装置）によってイエロートナー像として可視像化される。現像装置４Ｙは、現像バイアスが印加された現像ローラを有し、この現像ローラに担持されて搬送される乾式現像剤によって、静電潜像がトナー像として可視像化される。乾式現像剤としては、トナーとキャリアを有する二成分系現像剤、又はキャリアを有さない一成分系現像剤が用いられ、いずれの場合もそのトナーが正規の帯電極性（図１の例ではマイナス極性）に帯電されており、かかるトナーが像担持体１Ｙに形成された静電潜像に静電的に移行して、その静電潜像が可視像化される。

一方、中間転写ベルト１０を挟んで、像担持体４０Ｙにほぼ対向する位置には、一次転写ローラ６２が配置され、この転写ローラ６２に、像担持体４０Ｙ上トナーの正規の帯電極性と逆極性（図１の例ではプラス極性）の転写電圧が印加され、これによって像担持体４０Ｙと中間転写ベルト１０との間に一次転写に必要な電界が形成され、像担持体４０Ｙ上のトナー像が、時計方向に走行駆動される中間転写ベルト１０上に転写される。このように一次転写ローラ６２は像担持体上のトナー像を中間転写ベルト１０に一次転写する転写装置を構成するものである。かかる転写ローラ６２は、トナー像が転写される中間転写ベルト１０の面とは反対の裏面に当接している。トナー像転写後に像担持体４０Ｙ上に付着する転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング装置１７によって除去され、またトナー像転写後の像担持体４０Ｙは、除電ランプ（図示せず）による除電光の照射等によって、その表面電位が初期化され、次の作像工程に備える。
上述したところと全く同様にして、図１に示した他の像担持体４０Ｃ，４０Ｍ，４０ＢＫ上にシアントナー像、マゼンタトナー像、及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写される。このようにして、中間転写ベルト１０上には４色の重ねトナー像が形成される。

次に、図２及び図３に示す本発明の画像形成装置について説明する。これらの画像形成装置では、転写はトナーを加熱軟化させたときの付着力の差異を利用するもので、中間転写ベルトは温度が上昇し易いが、中間転写ベルトにエアロジェルを含ませて優れた断熱性を持たせることによって、クリーニングや感光体への熱の伝播を抑えている。
図２に示すタンデム型カラー複写機の構成及び動作の概要を説明する。カラー複写機７１は、装置本体中央部に位置する画像形成部１Ａと、画像形成部１Ａの下方に位置する給紙部１Ｂと、画像形成部１Ａの上方に位置する図示しない画像読取部を有している。
画像形成部１Ａには、水平方向に延びる転写面を有する中間転写体としての中間転写ベルト７２が配置されており、中間転写ベルト７２の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ））の記録材、例えば、トナーによる像を担持可能な像担持体としての感光体７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｂが中間転写ベルト７２の転写面に沿って並置されている。

ここで、感光体７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｂは共通する構成の４つの感光体７３について、用いるトナーの色に応じて、イエローなら７３Ｙ、マゼンタなら７３Ｍ、シアンなら７３Ｃ、ブラックなら７３Ｂと表示している。以下の説明では、文章上ではその部材を数字で表現した場合でも、図中にその部材を示す数字にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂの符号を付したものがあるときは、これらの部材全部を指しているものとする。
感光体７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｂはそれぞれ同じ方向（反時計回り方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置７４、光書き込み手段としての書き込み装置７５、現像装置７６、転写装置７７、及びクリーニング装置７８が配置されている。

上述したように、図中、７４、７５、７６、７７、７８の各符号に付記しているＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂのアルファベットは、感光体７３と同様、トナーの色別に対応している。各現像装置７６Ｙ、７６Ｍ、７６Ｃ、７６Ｂには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラートナーが収容されている。中間転写ベルト７２は、駆動ローラ７９と、従動ローラ８０に掛け回されて感光体７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｂとの対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。従動ローラ８０と対向する位置には、中間転写ベルト７２の表面をクリーニングするクリーニング装置８１が設けられている。
感光体７３Ｙの表面が帯電装置７４により一様に帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体７３Ｙ上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置７６Ｙによりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される転写装置７７Ｙにより中間転写ベルト７２上に一次転写される。

他の感光体７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｂでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト７２上に順に転写されて重ね合わせられる。転写後、各感光体７３上に残留したトナーは各クリーニング装置７８により除去され、また、転写後図示しない除電ランプにより感光体７３の電位が初期化され、次の作像工程に備えられる。
駆動ローラ７９と従動ローラ８０間に掛けまわされた中間転写ベルト７２の張設方向での一端側で、駆動ローラ７９に対し、中間転写ベルト７２を介して第１転写定着ローラ８３が設けられている。

この第１転写定着ローラ８３は、一対の回転体を構成する一方の回転体であり、第１の回転体（又は、第１の転写定着部材）である。この第１転写定着ローラ８３には一対の回転体を構成するもう一方の回転体である第２の回転体（又は第２の転写定着部材）としての第２転写定着ローラ８４が圧接している。
給紙部１Ｂは、記録媒体としての用紙Ｐを積載収容する給紙トレイ８６と、給紙トレイ８６内の用紙Ｐを最上位置のものから順に１枚ずつ分離して給紙する給紙コロ８７と、給紙された用紙Ｐを搬送する搬送ローラ対８８と、用紙Ｐが一旦停止され、斜めずれを修正された後、第１転写定着ローラ８３及び第２転写定着ローラ８４上の画像の先端と搬送方向の所定位置とが一致するタイミングでニップ部Ｎに向けて送り出されるレジストローラ対８９を有している。

感光体７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｂから中間転写ベルト７２上に転写されたトナー像Ｔ（以下、単にトナーともいう）は、電源Ｅ１を含む一次バイアス印加手段により駆動ローラ７９と第１転写定着ローラ８３との間に印加されるバイアス（ＡＣ、パルスなどの重畳を含む）により第１転写定着ローラ８３に静電気力で一次的に転写される。
ここで、電源Ｅ１を含む一次バイアス印加手段及び駆動ローラ７９、第１転写定着ローラ８３は中間転写体７２上の画像を第２転写定着ローラ８４に転写する第１の転写手段の例であり、電源Ｅ２を含む二次バイアス印加手段及び第１転写定着ローラ８３、第２転写定着ローラ８４は、第１転写定着ローラ８３上の画像を第２転写定着ローラ８４に転写する第２の転写手段の例である。
図２において、８２は定着装置、８５はハロゲンヒータ、９０は断熱プレート、９１は加圧バネ、９２は冷却ローラ、９３はパイプ状芯金、９４はクリーニングローラ、Ｔ１、Ｔ２はトナー像である。

次に、図３に示す画像形成装置の構成及び動作の概要を説明する。図３において、図２と同様の箇所には同様の符号付し、その説明を省略する。
転写定着ベルト１１３は、二次転写ローラ１１４と転写定着ローラ１２０と張架ローラ１２３間に張架され、不図示のモータに連結された転写定着ローラ１２０により従動回転する。二次転写ローラ１１４の下流側にあって、用紙Ｐにトナー像Ｔを転写定着するための転写定着ローラ１２０には、転写定着ベルト１１３を介して二次加圧ローラ１２２が加圧バネ１２１によって加圧されている。
転写定着ベルト１１３と二次加圧ローラ１２２の当接部でニップ部Ｎを形成する。転写定着ローラ１２０の内部には加熱源としてハロゲンヒータ１２６が配置されており、この熱とローラの加圧によって、トナー像を用紙Ｐに転写定着させる。二次加圧ローラ１２２と張架ローラ１２４との間に紙搬送ベルト１２５を張架し、転写定着ベルト１１３と紙搬送ベルト１２５を当接する。張架ローラ１２３と張架ローラ１２４の当接部が用紙Ｐの転写定着ベルト１３からの分離部Ｓとなる。そしてニップ部Ｎと分離部Ｓとの間にあって、転写定着ベルト１１３の内側には冷却装置１３０を設ける。

転写定着ベルト１１３は三層構造をなしており、ポリイミド樹脂の基層に上に厚さ０．０５〜０．５ｍｍ程度のシリコーンゴム等の耐熱弾性層を中間層として備え、その上に表層としてＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂系材料の層を持つ。中間層の役割はトナーの変形時及び転写定着時のトナーにかかる圧力をなるべく均等にすることであり、表層の役割は離型性を上げることである。また、離型性を向上させるための別の手段として、転写定着ベルト１１３表面にトナー離型用オイルを塗布する場合は、基層と弾性層の二層構成にしてもよい。
冷却装置１３０はアルミニウム等の金属板の上に放熱フィンが設置されたもので、その底面が転写定着ベルト１１３と接触摺動するように設けられている。転写定着ベルト１１３と摺動する部分には、例えば硬質炭素膜等の潤滑保護膜を形成したり、転写定着ベルト１１３の内周面に潤滑材を塗ることで、耐磨耗性を向上させてもよい。

このような構成にすることで、用紙Ｐが転写定着ベルト１１３から分離する前にトナー像の温度低下が促進されるため、転写定着ベルト１１３からの用紙Ｐの分離を確実に行うことができる。また、冷却装置１３０としては上記の形態にかかわらず、ファン等の強制対流を発生する装置を用いることもできる。
転写定着ベルト１１３のさらに回転方向下流側にはクリーニングローラ１４０が設けられる。クリーニングローラ１４０は金属ローラ表面にフェルトが巻きつけられ、転写定着ベルト１１３に固着した残トナーを除去する。図３において、１１２は定着装置、１Ｃは画像形成部、１Ｄは給紙部である。

次にその動作を説明する。
感光体７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ、７３Ｂから中間転写ベルト７２上に一次転写されたトナー像Ｔは、不図示の二次バイアス印加手段により駆動ローラ７９及び二次転写ローラ１１４間に印加されるバイアス（ＡＣ、パルスなどの重畳を含む）により転写定着ベルト１１３に静電気力で転写される。
転写定着ローラ１２０に内蔵されたハロゲンヒータ１２６が転写定着ベルト１１３を加熱しているので、転写定着ベルト１１３上のトナー像Ｔも加熱され溶融しながら、ニップ部Ｎに搬送される。レジストローラ対８９によって別方向から搬送されてきた用紙Ｐにニップ部Ｎにてトナー像Ｔを圧接することで、用紙Ｐにトナー像Ｔを転写定着させる。

トナー像Ｔを転写定着させられた用紙Ｐは、転写定着ベルト１１３に密着したまま紙搬送ベルト１２５により搬送される。このとき、冷却装置１３０にて転写定着ベルト１１３は冷却されており、同時に用紙Ｐ上のトナー像Ｔも冷却される。この冷却プロセスの間にトナーの凝集力、トナーと用紙Ｐとの接着力が、離型性の高い転写定着ベルト１１３の表面とトナー像との接着力よりも大きくなり、用紙Ｐと転写定着ベルト１１３の分離性が高くなる。また、一度溶融したトナーが、平滑な転写定着ベルト１１３の表面に接したまま固化し、完全に分離されるのでトナー像表面が平滑になり、光沢度の高い画像が得られる。
用紙Ｐを分離した後の転写定着ベルト１１３はクリーニング装置１４０にてベルト表面をクリーニングされた後、再び中間転写ベルト７２と接して、次のトナー像を転写される。この時点で、冷却装置１３０にて十分な冷却が行われているので、転写定着ベルト１１３の熱が中間転写ベルト７２の温度を感光体に悪影響を与えるレベルにまで上げたりすることはなくなる。

次に、本発明に係る中間転写ベルトの実施形態について説明する。図４（ａ）ないし図４（ｄ）はいずれも表層及び／又は中間層にエアロジェルを含ませた構造である。なお、エアロジェルはエアロゲルと同義である。図４において、５０１、５１１、５２１、５３１は表面層（最表層）、５０２、５１２、５２２、５３２は中間層（弾性層）、５０３、５１３、５２３、５３３は基層（裏面層）である。
図４（ａ）は、最表層である表面層５０１にのみエアロジェルを含ませた例、図４（ｂ）は、弾性に富む中間層５１２にのみエアロジェルを含ませた例、図４（ｃ）は、表面層５２１と弾性に富む中間層５２２の両方にエアロジェルを含ませた例、図４（ｄ）は、弾性に富む中間層５３２の表層側に偏在する状態でエアロジェルを含ませた例を示す。

エアロジェルは転写ニップ圧のような加圧力を受けて縮変形しても、優れた断熱効果により、中間転写体が、定着の熱を直接的に受ける場合（例：特開２００５−１８９６３号公報記載の転写定着方式の場合）や定着の熱を間接的に受ける場合（例：特開２００７−１０８３４８号公報等記載のように、転写紙片面をコピー及び定着した後引き続き裏面にコピーする場合）、定着の熱を受け難くなる。また、エアロジェルを含ませた層のエアロジェルと、その層を形成する樹脂との結束力が強いため、張力や圧縮に対する強度が増す。
その結果、定着の熱が中間転写体表面を介在して、中間転写体自体の下層部分（中間転写体の基体部分）、転写体クリーニング部材、感光体（現像後トナー像の担持体）等の部材に伝わり難くなり、クリーニング部材剛性低下によるクリーニング不良問題、トナー軟化フィルミング問題等の、昇温に伴い発生し易くなる問題を抑制することができる。

図１ないし図３に示す実施の形態において、中間転写体に転写部で加える圧力、すなわち中間最終出力転写材（紙等のシート）への転写圧（転写ニップ圧）は、０．００１〜２８ＭＰａが好ましく、より好ましくは０．００１〜０．１ＭＰａである。転写圧が０．００１〜２８ＭＰａの範囲であると、転写圧により中間転写体が圧縮変形しても優れた断熱効果を発現できる。この転写圧が０．００１ＭＰａ未満であると、転写不良個所が多い所謂ボソツキ画像が発生し易くなり、逆に該転写圧が２８ＭＰａを超えると、エアロジェルは断熱効果を発現できなくなるおそれがある。転写圧を適正な範囲で且エアロジェルの断熱効果を発現できる範囲に設定することによって、弾性層を有する中間転写体の転写部における非平滑転写材（例：エンボス加工紙、更紙）への転写ムラ防止効果の発現と定着装置による熱の伝熱防止効果の発現を両立させることができる。

また、中間転写体のエアロジェルを含む層の熱抵抗値が２ｍ^２・Ｋ／Ｗ以上であると、エアロジェルは転写圧のレベルの加圧力を受けて縮変形しても優れた断熱効果を維持できるので、中間転写体が、定着の熱を直接的に受ける場合（図２及び図３の場合）や定着の熱を間接的に受ける場合（図１の場合）、エアロジェルを含ませない場合に比べて、定着の熱を受け難くなる。熱抵抗値の上限は２０ｍ^２・Ｋ／Ｗ程度である。
その結果、定着の熱が中間転写体表面を介在して、中間転写体自体の下層部分（中間転写体の基体部分）、転写体クリーニング部材、感光体（現像後トナー像の担持体）等の部材に伝わり難くなりクリーニング部材剛性低下によるクリーニング不良問題、トナー軟化フィルミング問題等の、昇温に伴い発生し易くなる問題を抑制することができる。
ここで、熱抵抗値とは材料の厚みをふまえた断熱性能を示す値をいい、熱抵抗値（ｍ^２・Ｋ／Ｗ）＝厚み（ｍ）÷熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）により算出することができる。断熱材の性能を見る場合には熱伝導率（λ）ではなく熱抵抗値（Ｒ）を用いて比較する必要がある。熱抵抗値（Ｒ）は熱の伝えにくさを表す数値であり、数値が大きいほど熱を伝えにくく、断熱性能に優れた材料であるということができる。

中間転写体のエアロジェルを含む中間転写体の表層の押し込み深さ１０μｍ時のユニバーサル硬さ（動的押し込み硬さ）が３Ｎ／ｍｍ^２以下であると、非平滑紙への転写時に中間転写体に加える圧力を通常レベルの圧力（０．００１〜０．１ＭＰａ）に設定しても、中間転写体表面が最終出力する非平滑転写材表面凹凸形状に沿った形状に変形して密着するように接触するので、転写ムラを防止することができる。上記ユニバーサル硬さの下限は０．１Ｎ／ｍｍ^２程度である。
ここで、ユニバーサル硬さ（ＨＵ）は、ＨＵ＝Ｆ／（２６．４３×ｈ^２）（Ｆ：試験荷重（Ｎ）、ｈ：試験荷重下での押し込み（くぼみ）深さ（ｍｍ））により求めることができる。具体的には、フィシャーのマイクロ硬度計を用い、ピラミッド型のダイヤモンド圧子（ビッカース圧子）を一定の荷重まで押し込み、その荷重（Ｆ）と押し込み深さ（ｈ）のプロファイルから硬さを求める。測定は、以下の条件で行うことができる。
測定装置：フィッシャーインストルメントＨ−１００
試験方法：負荷除荷繰り返し試験
試験点数：各サンプル２点
圧子：ビッカース圧子（１３６度）
最大荷重：９．８ｍＮ
負荷（除荷）時間：３０秒
保持時間：５秒

中間転写体のエアロジェルを含む層の無加圧状態における空気（空隙）の占める体積占有率を３０％以上にすると（エアロジェルを体積占有率で約３０％以上含ませると）、中間転写体の断熱効果が効果的に発揮される。この体積占有率の上限は９０％程度である。
その結果、定着の熱が中間転写体表面を介在して、中間転写体自体の下層部分（中間転写体の基体部分）、転写体クリーニング部材、感光体（現像後トナー像の担持体）等の部材に伝わり難くなりクリーニング部材剛性低下によるクリーニング不良問題、トナー軟化フィルミング問題等の、昇温に伴い発生し易くなる問題を抑制することができる。

中間転写体に含ませるエアロジェルを所定の層に含ませる前に疎水化処理を施しておくと、環境変動に伴うエアロジェルの吸着水分量変化を抑制することができる。その結果、該疎水化エアロジェルを含む層の環境変動に伴う電気抵抗特性変化を抑制でき、環境変動に対する転写性能変化を抑制することができる。
また、図５に示すように、エアロジェルが含有する層をマルチフィラメント構造にすると、エアロジェルを含む層でエアロジェルパウダーと樹脂がマルチフィラメントの隙間に入り込み、マルチフィラメントの結束力と安定性が大幅に向上する。
その結果、エアロジェルを含む層に強靭さを与えるので、エアロジェルを含む層の張力や圧縮荷重負荷に対する耐久性が向上する。

中間転写体に含ませるエアロジェルをシリカエアロジェルにすると、該エアロジェルは転写ニップ圧の様な加圧力を受けて縮変形しても優れた断熱効果を発揮し、中間転写体が、定着の熱を直接的に受ける場合（図２及び図３の場合）や定着の熱を間接的に受ける場合（図１の場合）に、定着の熱を受け難くなる。
その結果、定着の熱が中間転写体表面を介在して、中間転写体自体の下層部分（中間転写体の基体部分）、転写体クリーニング部材、感光体（現像後トナー像の担持体）等の部材に伝わり難くなりクリーニング部材剛性低下によるクリーニング不良問題、トナー軟化フィルミング問題等の、昇温に伴い発生し易くなる問題を抑制することができる。

中間転写体に含ませるエアロジェルをカーボンエアロジェルにすると、エアロジェルの優れた導電性を活かすことができ、エアロジェル含む層を低硬度化、熱抵抗高め、及び電気抵抗抑制することにより、転写時に中間転写体と最終出力転写材との間に、良好な密着、断熱、良好な転写電界の形成状態が成立し、転写性能の高性能化及び高安定化を達成することができる。
中間転写体に含ませるエアロジェルを、少なくともシリカエアロジェルとカーボンエアロジェルを含む２種以上のエアロジェルの混合エアロジェルにすると、エアロジェルを含む層を低硬度化、熱抵抗高め、及び電気抵抗抑制することにより、転写時に中間転写体と最終出力転写材との間に、良好な密着、断熱、良好な転写電界の形成状態が成立し、転写性能の高性能化及び高安定化を達成することができる。

シリカエアロジェルは、例えば以下の方法で製造することができる。すなわち、内部にアルコール等の溶媒を含むシリカの湿潤ゲル体をそのまま、あるいは他の溶媒もしくは液体二酸化炭素などに置換して、昇温、昇圧することにより溶媒の超臨界状態とし、温度を保ったまま内部の溶媒を徐々に放出させて乾燥を行う手法（超臨界乾燥）によって製造することができる。超臨界状態では気相、液相の区別がなく、気液界面が存在しないため、界面張力に起因する応力が発生せず、これによる収縮を避けて乾燥を行うことができる。その結果、一般的な見掛け密度が０．０５〜０．２ｇ／ｃｍ^３、空隙率が９０−９８％のゲル体を得ることができる。
また、カーボンエアロジェルは、不織炭素繊維にレゾルシノール−ホルムアルデヒド−エアロジェル（ＲＦエアロジェル）をしみ込ませ、不活性ガス中で熱分解させることにより製造することができる。カーボンエアロジェルは、塊状、粉状、合成紙状として市販されている。

中間転写ベルトは、感光体に当接する側の表面（中間転写ベルト表面）が回動方向に伸縮性を有し、裏面層は回動方向及び回動方向と直交行する方向（回転軸方向）の２方向に略非伸縮性で且つ引張り強度が該表面層より大きく、該表面層と該裏面層の間に少なくても回動方向とベルトの厚み方向の２方向に伸縮性有する中間層を設けてある。
中間転写ベルトの体積抵抗率としては、一次転写体時に与える一次転写バイアスの電圧レベルが＋1ｋＶ程度であれば、１０^７〜１０^１３Ω・ｃｍが好ましく、一次転写バイアスが印加される裏面の表面抵抗は１０^９Ω／□程度が好ましい。電気抵抗の測定時に用いる電極としては、主電極外径Φ５．９ｍｍ、ガード電極内径Φ１１．０ｍｍ、ガード電極外径Φ１７．８ｍｍ、厚さ５０〜２００μｍ程度の薄厚で曲がり易いものを用いることが望ましい。かかる電極にこれらに５００Ｖ程度の電圧を印加して、両電極間に流れる電流値から電気抵抗を求める。

上記中間転写ベルトの基層（裏面層）は、曲がりやすく、伸び難い中間転写ベルトとしての円滑な回転を妨げない樹脂をフィルム形状にしたものが好ましい。このような樹脂として、公知の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー及び熱硬化性樹脂等を挙げることができ、具体的には、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニル系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂に導電性材料を分散させて電気抵抗を調整した混合材料あるいは合成材料からなり、その体積抵抗率が１０^７〜１０^１５Ωｃｍの範囲で、且つ２００μｍ以下の薄い層で曲がり易い層が好適であり、層の厚さが２０〜８０μｍであることがより好適である。

上記中間転写ベルトの表面層と中間層に用いる弾性層の材料としては、ゴム、エラストマー、樹脂等を挙げることができる。
ゴム、エラストマーとしては、例えば、天然ゴム、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンコポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２
−ポリブタジエン、水素化ニトリルゴム及び熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系及びフッ素樹脂系）等を挙げることができる。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。

また、樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ケトン樹脂、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体及びスチレン−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体及びスチレンアクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂及びアクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂及び変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等を挙げることができる。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。

また、中間転写体の抵抗を調整するために、前述したゴム、エラストマー及び樹脂に各種導電剤を添加することも可能である。導電剤としては、カーボン、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、４級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等を挙げることができる。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。他に、本発明ではカーボンエアロジェルが適用される。中間転写ベルトとしてその体積抵抗率が１０^７〜１０^１５Ωｃｍの範囲が好適である。

中間転写ベルトの最表面には、トナーを離型し易い層を形成することが好ましい。滑材（塗布用固形潤滑材、例えばステアリン酸亜鉛の棒）を、塗布ブラシ等を介在させてトナーを離型し易い層を形成してもよい。
また、予め該中間転写ベルトの表層をトナー離型層としてもよい。トナー離型層としては、例えばＦＥＶＥ変性フッ素樹脂塗料（商品名：ＦＥ−３０００、旭硝子社製）、含フッ素ポリオール変性フッ素樹脂塗料（商品名：アクアトップＦ、住友精化社製）、ＰＶＤＦ変性フッ素樹脂塗料（商品名：カンペフロン１０、関西ペイント社製）、ポリウレタン変性フッ素樹脂塗料（商品名：エラストフロンＦＴ２０Ｚ５０５、日本ミラクトラン社製）、アクリル変性フッ素樹脂塗料（商品名：エムラロン３１２、日本アチソン社製）、エポキシ変性フッ素樹脂塗料（商品名：エムラロン３１４、日本アチソン社製）、エポキシ変性シリコーン塗料（商品名：ＥＳ１００４、信越化学社製）、アクリル変性シリコーン塗料（商品名：ＫＲ９７０６、信越化学社製）、ポリエステル変性シリコーン塗料（商品名：ＫＲ５２０３、信越化学社製）等が挙げられる。前記トナー離型層は、吹き付け法で塗布することにより形成することができるが、これに限定されない。

本発明に係るベルトは、以下のようにして製造することができる。熱硬化性ポリウレタンゴムの中にエアロジェルを体積百分率で３０％以上含ませた液状原料を中間転写ベルトの弾性層の液状原料として用い、遠心成形装置の円筒型を約１０００ｒｐｍで回転させながら、その円筒型の内面にこの液状原料として注入して、遠心力で円筒型内部に均一に膜を形成し、１０分ほど回転を継続させる。続いて円筒型の温度を熱硬化性ウレタンゴムが架橋反応を起こす温度である１４０度近辺まで昇温して１時間ほどその温度を保ち、熱硬化性ウレタンゴムを硬化させる。その後、円筒型の温度を原材料が架橋反応を起こさない温度（室温近辺）まで下げる。その後、先に架橋成形したベルトを円筒型からはずさずに、円筒型を回転させながら該ベルトの内側に、中間転写ベルトの基層の液状原料として熱硬化ウレタン樹脂及び架橋促進剤を注入する。注入後１０分ほど回転を継続した後、先ほどと同様に注入した原料が架橋反応を起こす温度である約１４０度まで円筒型を昇温して１時間ほど維持する。完全に樹脂層が硬化した後、温度を下げ、遠心成形装置を停止して円筒型からベルトをはずせば、異なった性質を持つ二層の材料からなる所望のベルトが得られる。得られたベルトの弾性層の表面に、滑材（塗布用固形潤滑材、例えばステアリン酸亜鉛の棒）を、塗布ブラシ等を介在させてトナーを離型し易い層を形成することにより表面層を形成し、三層構造のベルトを得る。

また、遠心成形により作製した基層の上に、上述の熱硬化性ポリウレタンゴムの中にエアロジェルを体積百分率で３０％以上含ませた液状原料をエアブラシ等で塗布し、熱硬化性ウレタンゴムが架橋反応を起こす温度である１４０度近辺まで昇温して１時間ほどその温度を保ち、熱硬化性ウレタンゴムを硬化させる。その後、原材料が架橋反応を起こさない温度（室温近辺）まで下げることにより二層からなるベルトを作製し、得られたベルトの弾性層の表面に、滑材（塗布用固形潤滑材、例えばステアリン酸亜鉛の棒）を、塗布ブラシ等を介在させてトナーを離型し易い層を形成することにより表面層を形成し、三層構造のベルトを得る。

また、マルチフィラメント付ベルトは、例えば以下ようにして製造することがきる。厚さ０．０９ｍｍ、３０デニールのポリエステル平織布を所定寸法に裁断し、裁断した平織布を円筒上に配置する。更にその上から、３０デニールのポリエステル糸を旋盤等を用いて径方向に螺旋状に２ｍｍ間隔で配置する。その際、接着剤を含有するトルエン等の有機溶剤、もしくは有機溶剤に未加硫ゴム（エアロジェルを含む）と接着剤を溶かした糊ゴム等を刷け塗りすることによって、皺や弛みなどのない織布や糸を配置することができる。更にその上から、キャレンダーロールにて幅３５０ｍｍ、厚さ０．５８±０．０２ｍｍにシーティングしたＣＲゴムを所定寸法長さでカットして円筒状に圧着・貼り合わせする。その際、継ぎ目部分の隙間ｔは０〜１．０ｍｍとする。そして、上記の円筒を抜き取り、エアロジェルを含む未加硫ゴムと布材（平織布及び糸）加硫装置に入れて加硫処理する。得られたベルトの弾性層の表面に、滑材（塗布用固形潤滑材、例えばステアリン酸亜鉛の棒）を、塗布ブラシ等を介在させてトナーを離型し易い層を形成することにより表面層を形成し、三層構造のベルトを得る。
以上のようにして製造されたベルトは、中間転写ベルトとしてだけでなく、発熱源の近傍又は接触する位置で移動させるベルトの用途に好適である。このようなベルトとしては、例えば、定着用ベルト、定着部前後の紙搬送用ベルトなどを挙げることができる。

本発明において、トナーとしては、ポリエステル、ポリオ−ル、スチレンアクリル等の粒子母材樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）や色剤を混合し、その粒子の周りにシリカ、酸化チタン等の物質を外添することでその帯電特性、流動性を高めたものを用いている。添加剤の粒径は、０．１〜１．５[μｍ]の範囲が好適である。色剤としては、カ−ボンブラック、フタロシアニンブル−、キナクリドン、カ−ミン等を例示することができる。

トナーの正規帯電極性は、本実施例ではマイナス極性である。トナーとしては、ワックス等を分散混合させた母体樹脂に前述した添加剤を外添したものを用いてもよい。また、トナーは、粉砕法で製造されたものでも、重合法で製造されたものでもよいが、重合法等で製造されたものは、球形度や円形度が比較的高いので、高画質を得ることが可能である。

また、トナーとしては、形状係数が９０％以上であるものを用いることが望ましい。形状係数とは、本来ならば球形度となって、「（粒子と同体積の球の表面積／実粒子の表面積）×１００％」で定義されるが、測定がかなり困難になるので、円形度で算出する。そして、「（粒子と同じ投影面積を持つ円の周長／実粒子の投影輪郭長さ）×１００％」という公式で求めることができる。かかる円形度の解は、トナー粒子を投影した円像が真円に近づくほど、１００％に近づくことになる。トナーの体積平均粒径は、３〜１２μｍの範囲が好適である。本実施形態における画像形成装置では、体積平均粒径が６μｍであるトナーを用いており、６００ｄｐｉ以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能である。

磁性キャリアとしては、金属又は樹脂をコアとしてフェライト等の磁性材料を含有し、表層がシリコーン樹脂等で被覆された磁性粒子を用いている。粒径は、２０〜５０μｍの範囲が良好である。また、磁性粒子の抵抗は、ダイナミック抵抗で１０^４〜１０^６Ωの範囲が最適である。ダイナミック抵抗については、次のようにして測定することが可能である。即ち、磁石を内包したローラ（φ２０ｍｍ；６００ｒｐｍ）に磁性粒子を担持させる。そして、幅６５ｍｍ、長さ１ｍｍの面積の電極を、０．９ｍｍのギャップを介して磁性粒子に対向せしめ、耐圧上限レベル（高抵抗シリコンコートキャリアでは４００Ｖから鉄粉キャリアでは数Ｖ）の印加電圧を印加した際に流れる電流値に基づいてダイナミック抵抗を測定する。
なお、本発明においては、転写電界を形成する方法として転写部に流れる電流を一定に保つ方法（所謂定電流制御方式）、転写部バイアス印加手段に与える電圧を一定に保つ方法（所謂定電圧制御方式）何れの方法を適用しても同様の効果が確認されている。

（実施例１ないし９及び比較例１）
中間層は、樹脂としてポリウレタン樹脂、エアロジェルとしてシリカエアロジェル、カーボンエアロジェルの少なくとも1種を用いて形成し、表面層は、樹脂としてフッ素樹脂、エアロジェルとしてシリカエアロジェルとカーボンエアロジェルの混合エアロジェルを用いて形成した。基層としては、厚さ５０μｍのＰＩ(ポリイミド)を用いた。
このような構成を有する中間転写体を、図１に示した画像形成装置に装着し、両面コピーを２万枚行った。定着からの熱が紙、中間転写ベルトを経て一部感光体に到達して、感光体や現像装置の温度が上昇した場合の温度上昇差が、表１に示す感光体へのトナーフィルミング差の主因と考えられる。

１カラー複写機
１Ａ、１Ｃ画像形成部
１Ｂ、１Ｄ給紙部
４現像装置
１０中間転写ベルト（中間転写体）
１４、１５ローラ
１６二次転写対向ローラ
１７中間転写ベルトクリーニング装置
１８画像形成手段
２０タンデム型画像形成装置
２１露光装置
２２二次転写装置
２３二次転写ローラ
２４二次転写ベルト
２５定着装置
２６定着ベルト
２７加圧ローラ
２８シート反転装置
３０原稿台
３２コンタクトガラス
３３第一走行体
３４第二走行体
３５結像レンズ
３６読み取りセンサ
４０感光体（潜像担持体）
４２給紙ローラ
４３ペーパーバンク
４４給紙カセット
４５分離ローラ
４６、４８給紙路
４７搬送ローラ
４９レジストローラ
５０給紙ローラ
５１手差しトレイ
５２分離ローラ
５３手差し給紙路
５５切換爪
５６排出ローラ
５７排紙トレイ
６２一次転写ローラ
７２中間転写ベルト
７３感光体
７４帯電装置
７５書き込み装置
７６現像装置
７７転写装置
７８クリーニング装置
７９駆動ローラ
８０従動ローラ
８１クリーニング装置
８２定着装置
８３第１転写定着ローラ
８４第２転写定着ローラ
８５ハロゲンヒータ
８６給紙トレイ
８７給紙コロ
８８搬送ローラ対
８９レジストローラ対
９０断熱プレート
９１加圧バネ
９２冷却ローラ
９３パイプ状芯金
９４クリーニングローラ
１１２定着装置
１１３転写定着ベルト
１１４二次転写ローラ
１２０転写定着ローラ
１２１加圧バネ
１２２二次加圧ローラ
１２３張架ローラ（転写定着ベルト用）
１２４張架ローラ（紙搬送ベルト用）
１２５紙搬送ベルト
１２６ハロゲンヒータ
１３０冷却装置
１４０クリーニングローラ
１００複写装置本体
２００給紙テーブル
３００スキャナ
４００原稿自動搬送装置
５０１、５１１、５２１、５３１表面層
５０２、５１２、５２２、５３２中間層
５０３、５１３、５２３、５３３基層
Ｅ１電源
Ｅ２電源
Ｎニップ部
Ｐ用紙
Ｓ分離部
Ｔ１、Ｔ２トナー像

特開２００７−２５０９６号公報特開２００４−３３４０２９号公報特開２００７−６５４１５号公報特開２００６−１２６５６０号公報

Claims

像担持体と該像担持体上に着色粒子からなる乾式加熱定着トナーを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成手段と、該像担持体上に形成された画像を最終出力する転写材に転写する前に少なくとも一段以上の中間転写体に電界で転写する転写手段を有し、該中間転写体のうちの最終段の中間転写体が厚さ方向に外周面側から表面層、中間層及び基層の少なくとも三層の積層構造を有し、前記表面層が周方向に伸縮性を有し、前記中間層が周方向及び厚さ方向に伸縮性を有し、前記基層が中間層より伸縮性が少ないか非伸縮性の中間転写体であって、最終出力する転写材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段を備えた乾式画像形成装置において、
前記中間転写体の表面層及び中間層の少なくとも一方にエアロジェルを含ませた
ことを特徴とする画像形成装置。
像担持体と該像担持体上に着色粒子からなる乾式加熱定着トナーを含む現像剤を用いて画像を形成する画像形成手段と、該像担持体上に形成された画像を最終出力する転写材に転写する前に少なくとも一段以上の中間転写体に転写する転写手段を有し、該中間転写体のうちの最終段の中間転写体が厚さ方向に外周面側から表面層、中間層及び基層の少なくとも三層の積層構造を有し、前記表面層が周方向に伸縮性を有し、前記中間層が周方向及び厚さ方向に伸縮性を有し、前記基層が中間層より伸縮性が少ないか非伸縮性の中間転写体であって、中間転写体の少なくとも一つにトナー像が転写された後に表面を冷却する冷却手段と、最終出力する転写材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段とを備えた乾式画像形成装置において、
前記中間転写体の表面層及び中間層の少なくとも一方にエアロジェルを含ませた
ことを特徴とする画像形成装置。
前記エアロジェルを含む中間転写体に転写部で加える圧力が０．００１〜２８ＭＰａである
ことを特徴とする請求項1又は２に記載の画像形成装置。
前記エアロジェルを含む層の熱抵抗値が２ｍ^２・Ｋ／Ｗ以上である
ことを特徴とする請求項1ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記エアロジェルを含む中間転写体の表層の押し込み深さ１０μｍ時のユニバーサル硬さが３Ｎ／ｍｍ^２以下である
ことを特徴とする請求項1ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記エアロジェルを含む層の無加圧状態における空気（空隙）の占める体積占有率が３０％以上である
ことを特徴とする請求項1ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記エアロジェルが、該エアロジェルを含有する層に含ませる前に疎水化処理を施してある
ことを特徴とする請求項1ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
前記エアロジェルが含有する層がマルチフィラメント構造である
ことを特徴とする請求項1ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
前記エアロジェルがシリカエアロジェルである
ことを特徴とする請求項1ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
前記エアロジェルがカーボンエアロジェルである
ことを特徴とする請求項1ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
前記エアロジェルが少なくともシリカエアロジェルとカーボンエアロジェルを含む二種以上のエアロジェルの混合エアロジェルである
ことを特徴とする請求項1ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
発熱源の近傍又は接触する位置で移動させるベルト部材中にエアロジェルを含ませた
ことを特徴とするベルト。